3. Разработка принципиальной однолинейной схемы прессового участка

Однолинейная схема электроснабжения прессового участка представлена на рис.3.

Рисунок 3 - Однолинейная схема электроснабжения прессового участка

4. Рассчитать токи трехфазного короткого замыкания на шинах 6(10) кВ гпп и шинах 0,4 кВ цеховой тп

4.1 Расчет токов кз на ша шинах 6 кВ гпп.

Действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания на шинах 6кВ:

.

Периодическая составляющая тока короткого замыкания для момента времени .

.

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания к моменту времени .- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания:

.

Ударный ток короткого замыкания определяется:

=22,64 кА.

где Куд - ударный коэффициент, зависящий от Та, определяется по таблице, принимается равным 1,93.

Полный ток короткого замыкания в момент времени :

.

4.2 Расчет токов кз на шинах 0,4 кВ цеховой тп

Основные особенности расчета токов КЗ в сетях до 1000В:

1. Периодическая составляющая тока КЗ в низковольтных сетях может быть принята неизменной.

2. Апериодическая составляющая будет незначительна и кратковременна.

3. Сопротивление системы .

4. В расчете необходимо учитывать сопротивления всех элементов, которые входят в расчетную схему:

- активные и реактивные сопротивления силового трансформатора;

- активные и реактивные сопротивления катушки вводного автомата;

- переходное сопротивление контактов автомата;

- активные и реактивные сопротивления первичной обмотки трансформаторов тока, если число витков >1;

- сопротивление секции шин РУ до точки КЗ;

- активные и реактивные сопротивления линии;

- активное сопротивление дуги.

В сетях до 1000В принимается неметаллическое КЗ, т.е. необходимо определить сопротивление дуги.

5. Сопротивления всех элементов берутся в именованных единицах.

Схема замещения сети 0,4 кВ приведена на рис. 4.

Рисунок 4 - Схема замещения сети

Сопротивление трансформатора:

Сопротивление токовой катушки автоматического выключателя:

Переходное сопротивление шины с автоматом:

Сопротивление шины:

Принимаем медные шины прямоугольного сечения размером 60х8, расположенные горизонтально в одну линию с расстоянием между фазами 200мм. Расстояние до щита 0,4кВ примем 10м.

По справочным данным погонное активное сопротивление составляет , индуктивное сопротивление:

где расстояние между шинами первой и второй фазы , между второй и третьей, между первой и третьей, а среднегеометрическое расстояние:

Сопротивление шин до щита 0,4 кВ:

Сопротивление трансформатора тока:

Результирующее сопротивление:

Определим периодический ток без учета сопротивления дуги:

Сопротивление дуги:

где - напряжение ствола дуги, если, то;

- длина дуги, мм.

Определяем периодический ток с учетом сопротивления дуги:

Ударный ток:

-без сопротивления дуги:

.

- с сопротивлением дуги:

.

5. Выбрать выключатели, измерительные трансформаторы тока и кабели на линиях напряжением 6(10) кВ, отходящих к трансформатору цеховой тп. Выполнить их проверку по условиям режима короткого замыкания

а) По номинальным параметрам к установке подходит выключатель ВВЭ-М-10-31,5/1000 У3.

Собственное время отключения 0,02с.

Время размыкания контактов

В этом случае значение нормированной асимметрии

Т.о.

Полное время отключения в точке К2:

Расчетный тепловой импульс В:

Таблица 5 - Условия выбора и проверки выключателя ВВЭ-М-10-20/1000 У3

Условия выбора и проверки	Номинальные параметры	Расчетные параметры
	10 кВ	6 кВ
	1000 А	880,28 А
	31,5 кА	8,3 кА
	81 кА	22,64 кА
	31,5 кА	8,3 кА
	81 кА	22,64 кА
	(кА)2с	81,97 (кА)2с
	31,5 кА	8,3 кА
	62,36 кА	18,39 кА

Выключатель подходит по всем параметрам в нормальном, утяжеленном и аварийном режимах.

б) По номинальным параметрам на отходящей линии выбираем трансформатор тока типа ТЛК-10-1000 У3 производства «Мосэлектрощит» г. Москва.

Расчетная нагрузка вторичных цепей ТA определяется для схемы включения приборов, приведенной на рисунке 5.

Рисунок 5 - Схема включения приборов

Таблица 6 - Расчет вторичной нагрузки

Прибор	Тип	Нагрузка по фазам, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э – 335	0,5	-	-
Комбинированный счетчик энергии	Меркурий 230	0,05	-	0,05
Всего		0,55	-	0,05

Наиболее загруженная фаза А:

S_приб=0,55 ВА

Сопротивление измерительных приборов фазы А:

Максимально возможное сопротивление соединительных проводов при r_2ном=0,8 Ом в классе точности 0,5 составляет:

Сечение соединительных проводов:

мм²

Минимальное сечение алюминиевого провода из условия механической прочности 4мм². Принимаем S_пр=4мм². При этом сечении сопротивление проводов:

Вторичная нагрузка трансформаторов тока:

Таблица 6 - Условия проверки трансформатора тока типа ТЛК–10–1000 У3

Условия выбора и проверки	Номинальные параметры	Расчетные параметры
	10 кВ	6 кВ
Iном ≥Iдлит.max	1000 А	880,28 А
Im2tm≥B	(кА)2с	81,97 (кА)2с
Z2ном≥Z2 ≈ r2	0,8 Ом	0,17 Ом

Трансформатор тока подходит по всем параметрам в нормальном, утяжеленном и аварийном режимах.

в) Сечения кабельных линий выбираются по техническим и экономическим условиям. К техническим условиям относится выбор сечений по нагреву расчетным током, коронированию, термической стойкости к протеканию токов КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах (допустимое отклонение напряжения ), механической прочности.

К экономическим условиям относят выбор сечения линии, приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию которой будут минимальными.

Потери напряжения в линии:

, (5.1)

где и- активное и реактивное сопротивление кабеля, Ом;

-рабочий (расчетный) ток в кабеле, А;

- номинальное напряжение, В.

Проверка кабеля по нагреву:

(5.2)

Проверка по экономической плотности тока:

(5.3)

где - экономическая плотность тока,- для алюминия.

.

Выбираем кабель 3х АПвБВ -(3×240).

.

Потери напряжения в линии:

Таблица 7 - Условия проверки кабелей

Условия выбора и проверки	Номинальные параметры	Расчетные параметры
	10 кВ	6 кВ
	2х426=852 А	880,28 А
	3х240=720 мм2	628 мм2
	240 мм2	100 мм2